“停止按鈕接的是常閉觸點,為什么PLC程序內(nèi),要用常開接點呢?”
類似問題,不止一次聽到。確實,對初學者來說,一些概念正在形成中,有疑問是很自然的;而且,能夠提出問題,還證明動了腦筋。
那么,下面的回答對嗎?
“電器控制電路中,需用常閉觸點進行停止;而PLC程序中,則需用常開接點進行停止,兩者相反。”
1.“停止按鈕”為什么使用常閉觸點
其實,對于這個問題,完全可以把“外接按鈕”和“PLC程序”分開來看:外接按鈕是外接按鈕,設計要求它什么狀態(tài)下停止、就按要求來接;PLC程序是PLC程序,使用什么接點能夠達到停止的目的,就用什么接點。
有了這個原則,就可以進行下面的討論了。
1)使用常開接點時的情況
在莫操君《自學自會PLC指令——三菱FX2N編程技術(shù)及應用》的p.21,也談到了這個問題(以下稱該書為文獻[1]):停止按鈕接成常開的形式,會有一個缺陷,即當停止按鈕觸點的連接線脫開時,按下按鈕將無效。
這是什么意思呢,先請看圖1。該圖取自文獻[1]的圖2-14,為突出重點,刪去了次要的部分,并把按鈕符號畫成了觸點的形式(在上端給出了電路圖符號)。
圖1中,PLC的輸入端子X2,連接了“停止按鈕”S2。圖示情況下,按鈕處于常態(tài),其常開觸點是斷開的,所以X2沒有輸入信號。
2)連接線脫開的情況
這里的按鈕,是指機床設備上、常見的那種有觸點的按鈕開關,例如LAY3、LA39等;其在電路中的連接方式,是用連接螺釘壓接導線。因此,當連接螺釘松動,或因某種原因而使導線斷裂時,就可能會出現(xiàn)圖2所示的情況。
這時,即使按下了按鈕,其常開觸點是接通的,仍然會因“導線斷開”而使電路不通,X2仍然會沒有輸入信號。
對于工業(yè)設備,停止按鈕通常很重要。例如按下“停止按鈕”后需“立即停機”的設備,緊急情況下,若按下“停止按鈕”而設備未能停機,則可能會損壞工件或設備,甚至出現(xiàn)安全事故。
而圖2出現(xiàn)的情況,就無法使設備停機。
3)使用常閉觸點
為防止出現(xiàn)圖2的故障,可以采用把螺釘緊固牢靠、選用合適的導線、不使導線受力等措施來保證。
而從電氣設計角度說,應盡可能地保證電路的安全、采用完善的保護措施;所以盡管如此,圖2仍然存在一個設計上的故障隱患。
因此,對于重要些的停止按鈕,通常會取用其常閉觸點,如圖3所示。
這樣,若按鈕導線斷開,則相當于按下了停止按鈕,設備將不能起動或?qū)⑼V惯\行,防止了因?qū)Ь€斷開、而使得停止按鈕失靈的情況發(fā)生。
所以,停止按鈕通常會使用常閉觸點,當然這也不是完全絕對的。
2.使用常閉觸點時PLC程序的對應接點
1)電路模型
還是利用《自學自會PLC指令——三菱FX2N編程技術(shù)及應用》的圖2-14,并將S2改為常閉觸點,PLC改FX2N為臺達DVP32ES200T,則電路圖見圖4。該型PLC為晶體管輸出。
圖4中,沒有表示出PLC的供電電源(~220V,50Hz);起動按鈕S1與停止按鈕S2接至輸入端,采用源型輸入方式。
現(xiàn)在,我們就可以利用該電路模型,來編制一個起保停程序。
2)起保停程序
仿文獻[1]圖2-15,編制一個起保停程序如圖5所示。所謂起保停,就是起動、保持、停止,常針對于電動機控制電路;圖5則是就繼電器K1的接通、保持接通、斷開而言。
試驗時,K1可暫用一個LED代替(需串聯(lián)適當電阻);或者輸出不接負載,以觀察輸出指示LED點亮否,來判斷輸出是否接通。
運行程序,因為S2使用的是常閉觸點,所以PLC內(nèi)部輸入繼電器X2是接通的;這時按下按鈕S1, X1接通,Y1接通(起動)。松開按鈕S1,X1斷開,而因為此前Y1是接通的、且有Y1常開接點并接于X1上,故Y1保持接通(保持)。待按下S2,其常閉觸點斷開,X2斷開,Y1的虛擬線圈回路斷開,Y1斷開(停止)。這樣,程序?qū)崿F(xiàn)了設計目的。
本文開頭的問題是:形如圖5的程序,其停止接點,為什么需要采用常開?
3)停止接點用常開還是常閉
實際上,圖5中的X2之所以使用常開接點,是由外部觸點的接入方式、及程序的設計方式?jīng)Q定的。
到底采用哪種接點,以它所實現(xiàn)的功能為準。還是看圖5的情況,X2的外部接常開觸點,這點不加討論,也就是認為它是確定的,不變的。
我們的要求是,按下按鈕S2時,必須使Y1斷開。而由端子X2外部接點的接入方式可知,要采用典型的起保停程序(圖5),則必須使用X2的常開接點,才能達到目的。
如果為了便于理解,要在圖5的X2位置使用常閉接點,則可以通過一個輔助繼電器進行轉(zhuǎn)換,見圖6。
同時,圖6中沒有出現(xiàn)X2的常開接點;而且,也可以用其他的方式,而不使用其常開接點(當然,目的不是為了是否使用其常開接點)。
4)用常閉接點實現(xiàn)停止
在PLC中,要達到同一控制目的,往往有多種方式。例如,也可以用置位、復位指令來實現(xiàn)圖5的要求,見圖7。
可見,文章開頭的回答,是不準確的。PLC程序內(nèi)使用常開或常閉接點,是由其實現(xiàn)的功能和編程方式?jīng)Q定的,而不是一成不變的對應關系。這個問題,了解其實質(zhì)以后,就變成了一個簡單的常識問題。
當然,也不是用于停止功能的按鈕絕對不能使用常開觸點,這需視它在控制系統(tǒng)中的重要程度、以及所采用的元器件而定。比如采用按鍵的情況,可能會只有常開觸點;這時可采用緊急停止等后備保護措施。
附:防止S1常通的程序
圖5~圖7的程序,當按鈕S1出現(xiàn)故障、而一直接通時,則在按下S2使Y1斷開后,只要松開S2,Y1又會接通,這種情況一般是不允許的。而圖8的程序,則可避免這種情況。
當然,這只是隨手舉的一個例子,也可以根據(jù)具體情況,用其他方法解決問題。梯形圖程序,采用臺達編程軟件WPLSoft 2.12編制。
(審核編輯: 智匯胡妮)
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